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01-15 RTP与RTCP协议


HUAWEI CSOFTX3000 信令协议









15 RTP 与 RTCP 协议.........................................................................................

.........................15-1
15.1 概述..........................................................................................................................................................15-2 15.2 RTP/RTCP 协议应用................................................................................................................................15-2 15.3 报文格式和含义......................................................................................................................................15-3 15.3.1 RTP 报头的格式 .............................................................................................................................15-3 15.3.2 RTCP 包格式...................................................................................................................................15-5 15.3.3 RTCP 的主要功能...........................................................................................................................15-5 15.3.4 RTCP 发送间隔...............................................................................................................................15-6

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图 15-1 RTP/RTCP 在 CDMA2000 网络系统中的应用 .................................................................................15-3 图 15-2 RTP/RTCP 在 UMG8900 设备中的应用 ...........................................................................................15-3 图 15-3 RTP 报头格式图 .................................................................................................................................15-4

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表 15-1 RTP 报头各域含义 .............................................................................................................................15-4 表 15-2 RTCP 报文...........................................................................................................................................15-5

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15 RTP 与 RTCP 协议

15
关于本章
本章描述内容如下表所示。 标题 15.1 概述 15.2 RTP/RTCP 协议应用 15.3 报文格式和含义 内容

RTP 与 RTCP 协议

介绍 RTP 与 RTCP 协议功能。 介绍 RTP 与 RTCP 协议的应用。 介绍 RTP 与 RTCP 的报文格式和含义。

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15-1

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15.1 概述
基于 IP 承载的语音业务流是在 UDP 上传输的,而 UDP 协议是用于专门传输数据流, 设计时并没有考虑实时业务传输的特殊要求,如媒体流的同步等。因此在 UDP 上传送 实时业务时,需要对 UDP 进行扩充。为此 IETF 专门制定了实时业务传输协议――实 时传输协议(RTP) 。 实时传输协议 RTP(Real Time Protocol)为媒体流(例如语音和视频)的端到端实时 传输提供支持(如交互的语音和图象) 。RTP 通常由 UDP 承载。 RTP 通过引入承载类型、序列码、时间戳等参数增强 UDP 对数据承载的功能。RTP 本 身并不提供任何机制保证实时传输或业务质量保证,而是让底层协议去实现 目前基于 IP 承载的语音业务流传输广泛使用 RTP/RTCP 协议,实际上实时传输协议 RTP 还能够在单播或者多播网络业务上提供端到端的网络传输功能,适合于传输各种 实时数据,如视频或仿真数据的应用等。 RTP 包括两个紧密相关的部分: 实时传输协议(RTP) ,传输有实时特性的信息。 RTP 控制协议(RTCP) ,监视业务质量和传输对话中成员的信息。 在 RTP 使得音视频的实时传送及同步得到保证。RTCP 则是监视 RTP 及其 QoS 的协 议。详细的协议描述请参见相应的 RFC 文档。RTP 不预留资源,也不保证实时业务的 服务质量。数据传输的加强是通过使用控制协议 RTCP 来实现的,它可以伸缩到大的 多播网的方式检视数据的传输,提供最少的控制和鉴别功能。RTP/RTCP 的设计独立于 下面的传输层和网络层。

15.2 RTP/RTCP 协议应用
RTP 目前在 CDMA2000 网络中用于媒体网关(UMG8900)之间语音流的承载,所图 15-1 示。

15-2

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图15-1 RTP/RTCP 在 CDMA2000 网络系统中的应用
MSC Server (CSOFTX3000) GMSC Server (CSOFTX3000)

39/xx RTP

39/xx

UMG8900

UMG8900

对于语音业务的 IP 承载实现,主要通过 RTP 来完成,在 UMG8900 设备应用中,需要 同时完成从 ATM 和 TDM 到 IP 承载的转换过程,其中 RTP/RTCP 主要完成基于 IP 承 载的业务处理与适配,RTP/RTCP 协议功能是由 UMG8900 设备的 MRPU 单板来实现 和完成的,其应用如图 15-2 所示。 图15-2 RTP/RTCP 在 UMG8900 设备中的应用
MRPU Nb UP RTP UDP IP ETH IP

RTCP

RTP/RTCP 属于传输层上的协议,通过 RTP 完成 Nb UP 的适配,通过 RTCP 对 RTP 报 文进行监视。

15.3 报文格式和含义
15.3.1 RTP 报头的格式
RTP 报头的格式如图 15-3 所示。

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图15-3 RTP 报头格式图
0 1 2 3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|V=2| P|X | CC |M| PT | sequence number

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| timestamp |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| synchronization sourc e (SSRC) identifier |

+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| | contributing source (CSRC) identifiers .... | |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

RTP 的报头主要包含如表 15-1 所示各域。 表15-1 RTP 报头各域含义 域名 版本(V) 补齐位(P) 长度(bit) 2 1 含义 定义了 RTP 的版本,目前固定为 2。 如果补齐位被设置为 1,一个或多个附加的字节会加 在包头的最后,附加的最后一个字节放置附加的字 节数。补齐是一些加密算法所必需的,在下层网络 数据包携带多个 RTP 包时也需要补齐。 如果设置为 1,一个头部扩展会加在 RTP 包头后。 定义本头部包含的 CSRC 源的数目。 由具体协议规定。在 IP 电话中,规定在静音后的第 一个 RTP 数据报文中此位置 1,其余情况置 0。 定义 RTP 负载的格式。 接收端根据它检测丢包和重建数据包。序列号的初 始值是随机的,每发送一个 RTP 数据包,序列号递 增。 反映了 RTP 数据包中第一个比特的抽样瞬间。抽样 瞬间精度必须满足同步需求,以便进行同步和抖动 计算。时间标志的起始值是随机的,以后随根据报 文数据的大小递增。

扩展位(X) CSRC 源数 (CC) 标志(M) 负载类型 (PT) 序列号 (sequence number) 时间标志 (timestamp)

1 4

1

7

16

32

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域名 SSRC

长度(bit) 32

含义 用于识别 RTP 报文发送者。标识符随机生成,用以 标识在一个网关内部没有任何两个相同的 SSRC 标 识符。尽管多个源选择同一个 SSRC 识别符的概率 很低,所有 RTP 实现工具都必须准备检测和解决冲 突。若一个源改变本身的源传输地址,必须选择新 的 SSRC 识别符,以避免被当作一个环路源。 0-15 段,每段 32 比特,定义包中的 CSRC,其个数 由前面的 CC 子段决定,最多有 15 个 CSRC 可定 义,由混合器用多个 CSRC 定义符插入。

CSRC 列表

0-480

15.3.2 RTCP 包格式
RTCP 协议通过定义 RTCP 包类型来传送不同的控制信息,如表 15-2 所示。 表15-2 RTCP 报文 控制信息名 SR(发送报告) RR(接收报告) SDES(源描述 项) BYE APP 含义 描述作为发送网关的发送和接收统计数字 描述作为接收网关的接收统计数字 对发送 RTCP 包的源进行描述,必须包含 CNAME 项 指示语音传输的终止 面向应用的功能扩展

每个 RTCP 包的开始部分是与 RTP 数据包相类似的固定部分,随后是一块结构化单 元,它随负载类型不同长度发生变化,但是总以 32 比特终止。对齐要求和笃定部分的 长度域使 RTCP 包可以“复合” ,即可以将多个 RTCP 包形成一个复合 RTCP 包,在底 层协议(如 UDP)都是将复合包作为一个包传输的。由于底层协议可以提供复合包的 整个长度以决定其末尾位置,因此并不需要明确指出一个复合包中具体有几个 RTCP 包。

15.3.3 RTCP 的主要功能
RTCP 协议利用与数据包相同的传输机制定期向对端发送 RTP 控制包。RTCP 协议主要 提供两项功能: 提供数据传输质量的反馈,这是最主要的一项功能。接收端主要通过 RTCP 报文 的反馈信息来诊断传输线路是否故障、控制 RTP 报文的发送。反馈功能通过 RTCP 发送报告和接收报告实现。

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RTCP 为每个 RTP 源传输一个固定的识别符,称为标名(CNAME) 。当发生冲突 或程序重启时 RTP 报头可能改变,接收端根据 RTP 报头和 CNAME 来跟踪对方。

15.3.4 RTCP 发送间隔
RTCP 包发送间隔乘以在[0.5,1.5]范围内变化的随机值,以避免所有成员间不期望的同 步。新加入主机发送的第一个 RTCP 包也要延迟大约 RTCP 最小间隔一半的随机值, 以防多点同时启动。

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